本實(shí)用新型特別涉及機(jī)動車輛照明設(shè)備的技術(shù)領(lǐng)域并且特別公開了裝配在該種類車輛中的前燈。

更具體地，本實(shí)用新型的目的是旨在裝配在至少一個機(jī)動車輛光學(xué)模塊中的散熱設(shè)備。更精確地，該設(shè)備是翅片式散熱器類型的。該種類的設(shè)備允許基于由熱空氣沿著翅片相對于重力的自然向上運(yùn)動引起的對流而使由光學(xué)模塊的光源生成的熱耗散。

背景技術(shù)：

車輛前燈大致由透明外部透鏡所閉合的殼體組成，一個或多個光束穿過所述透明外部透鏡而出現(xiàn)。該殼體保持至少一個光學(xué)模塊，所述至少一個光學(xué)模塊主要地包括光源和光學(xué)系統(tǒng)，所述光學(xué)系統(tǒng)能夠改變由光源生成的光的至少一個參數(shù)，以用于將光束發(fā)射通過光學(xué)模塊。光學(xué)系統(tǒng)包括光學(xué)部件，所述光學(xué)部件例如由以下各項(xiàng)組成，即，反光鏡、透鏡、漫反射部件或準(zhǔn)直儀或能夠改變由光源生成的光的參數(shù)中的至少一個的任何其它設(shè)備，所述參數(shù)諸如為其平均反射和/或其方向。

由于其較低的能量消耗和獲得的照明質(zhì)量，因而技術(shù)發(fā)展傾向于偏愛由至少一個LED(發(fā)光二極管)組成的光源的使用。LED不全方向地發(fā)光，而是與其它光源相比以更方向性方式發(fā)光。LED的緊湊尺寸和其方向性光輻射允許光學(xué)模塊的尺寸被減小和其結(jié)構(gòu)被簡化，同時此外使其更容易在殼體中形成一體。與LED相關(guān)聯(lián)的光學(xué)系統(tǒng)允許由LED直接地發(fā)出的光沿著光在光學(xué)模塊外部出現(xiàn)的總方向再發(fā)送，所述總方向特別對應(yīng)于前燈發(fā)出的光束的發(fā)射方向。

然而，在操作過程中，LED產(chǎn)生可以損害其操作的熱，因?yàn)長ED的溫度上升越多，LED的光通量下降越多。

在本領(lǐng)域已知的是，LED設(shè)置有散熱器，散熱器有利地設(shè)置有翅片，散熱器被布置成鰭狀散熱器或類似的元件。該種類的散熱器特別被組織成支撐安裝在電子控制板上的LED，并且包括多個整體上平坦的翅片。該耗散器允許被光源耗散的熱被傳導(dǎo)至耗散器翅片。這些翅片允許優(yōu)化在其表面和空氣之間發(fā)生的熱交換，從而當(dāng)空氣與翅片接觸時，所述空氣被再加熱。

待克服的第一個困難是，識別最優(yōu)化由翅片提供的熱交換表面和配置有對于其冷卻必要的裝置的光學(xué)模塊的整體尺寸之間的折中。還應(yīng)該考慮到，LED冷卻裝置的布置依賴于LED冷卻裝置根據(jù)其操作功率而生成的熱，但是還依賴于可獲得的尺寸。

為優(yōu)化由翅片提供的熱交換表面，在本領(lǐng)域已知的是散熱設(shè)備用金屬材料制成。該種類材料的使用涉及特定的制造步驟，諸如壓鑄或條帶彎曲等，并且可能要求許多零件的裝配。

另一困難是將各種復(fù)雜形式的該種類的設(shè)備集成在光學(xué)模塊的內(nèi)側(cè)。特別地，這涉及以簡單的工業(yè)方式獲得需要的形式，使得設(shè)備可以適于光學(xué)模塊的形式并且執(zhí)行諸如固定至模塊的固定功能的功能。

為解決可獲得的尺寸和由金屬材料制成的翅片的一體化的該問題，通常建議通過壓鑄金屬材料而制造散熱設(shè)備。

然而，雖然該種類的制造方法提供生產(chǎn)改變的和復(fù)雜的形式的自由，但是由于與原材料相比鑄造材料的熱性能的損耗，因而該制造方法涉及對使用的材料的約束，并且因此將選擇限制至具有較高熱交換能力的材料。當(dāng)最優(yōu)化設(shè)備和空氣之間的熱交換時，金屬材料仍然是最好的材料。此外，與脫模相關(guān)聯(lián)的限制不允許一組翅片通過完全優(yōu)化的交換表面而被實(shí)現(xiàn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目標(biāo)是通過供應(yīng)旨在裝配在至少一個光學(xué)模塊中的散熱器而克服這些缺點(diǎn)，所述至少一個光學(xué)模塊包括具有簡單設(shè)計、緊湊尺寸和有效冷卻性能的機(jī)動車輛照明和/或信號指示設(shè)備。

本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)在于散熱設(shè)備以通過包覆模制而被添加的兩個零件被實(shí)現(xiàn)：一個零件承擔(dān)用于冷卻的翅片，并且通過擠壓金屬材料而形成；另一個零件承擔(dān)固定裝置，并且以熱塑性材料制成以被包覆模制到第一零件上。

因此，本實(shí)用新型的目的涉及旨在裝配在至少一個機(jī)動車輛光學(xué)模塊中的散熱設(shè)備。設(shè)備包括：

-第一部件，所述第一部件包括多個翅片并且被以針對其熱交換能力選擇的金屬材料通過擠壓方法生成；

-至少一個第二部件，所述至少一個第二部件由熱塑性材料制成，并且包括用于將所述散熱設(shè)備固定在光學(xué)模塊上的至少一個固定裝置，第二部件被包覆模制到第一部件上。

散熱設(shè)備因此包括兩個部件，每個部件都以一種材料并且根據(jù)與其在設(shè)備中的功能相關(guān)的方法被生成。

第一部件通過擠壓金屬材料而被生成的事實(shí)表示，設(shè)備和周圍空氣之間的熱交換從而被優(yōu)化并且與其通過壓鑄而被生產(chǎn)相比很大程度上被改進(jìn)，同時由于第一部件被第二部件包覆模制而允許更容易一體形成至任何類型的光學(xué)模塊中。

此外，包覆模制方法允許很快和容易生產(chǎn)，在第二部件添加至第一部件的同時發(fā)生對第二部件的生產(chǎn)。

金屬材料有利地從包括以下各項(xiàng)的組中選擇：鋁、鎂、銅和這些材料中的至少一個的合金。金屬材料優(yōu)選地是鋁。與以壓鑄的鋁制成的散熱器相比，擠壓成型的鋁散熱器呈現(xiàn)大約兩倍的導(dǎo)熱率。

根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，熱塑性材料是導(dǎo)熱的。

因此，與已知的設(shè)備相比，根據(jù)本實(shí)用新型的設(shè)備提供雙重優(yōu)點(diǎn)：根據(jù)本實(shí)用新型的設(shè)備具有與設(shè)備的機(jī)加工的便利性組合而整體上仍然增加的熱性能。

該熱塑性材料可以包括從具有以下各項(xiàng)的組中選擇的熱塑性樹脂：聚酰胺、聚乙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚鄰苯二甲酰胺、聚(丙烯酸)。該熱塑性材料可以同樣地包括從具有以下各項(xiàng)的組中分別或組合選擇的填充物：納米顆粒、硫化鋅、 氮化硼、碳基顆粒、銅和銅合金(黃銅)。

本實(shí)用新型同樣地涉及包括根據(jù)本實(shí)用新型的至少一個散熱設(shè)備的機(jī)動車輛光學(xué)模塊。

模塊優(yōu)選地包括具有至少一個發(fā)光二極管的至少一個光源。

本實(shí)用新型同樣地涉及用于旨在裝配在至少一個機(jī)動車輛光學(xué)模塊中的散熱設(shè)備的生產(chǎn)方法。方法包括以下步驟：

-包括多個翅片的第一部件被以針對其熱交換能力選擇的金屬材料借助于擠壓方法生成；

-以熱塑性材料形成的至少一個第二部件被包覆模制到第一部件上，第二部件包括將設(shè)備固定到光學(xué)模塊上的至少一個裝置。

從包括鋁、鎂、銅和這些材料中的至少一個的合金的組中選擇的金屬材料被有利地使用。

根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，導(dǎo)熱的熱塑性材料被使用。

例如可以使用包括從具有以下各項(xiàng)的組中選擇的熱塑性樹脂的熱塑性材料：聚酰胺、聚乙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚鄰苯二甲酰胺、聚(丙烯酸)。包括從具有以下各項(xiàng)的組中單獨(dú)或組合選擇的填充物的熱塑性材料也可以被使用：納米顆粒、硫化鋅、氮化硼、碳基顆粒、銅和銅合金(黃銅)。

附圖說明

通過研讀以示例方式而非以任何限制性方式提供的附圖將更容易理解本實(shí)用新型，其中：

圖1圖示了在三維空間中觀察到的根據(jù)本實(shí)用新型的散熱設(shè)備的示例性實(shí)施例。

圖2圖示了穿過圖1的設(shè)備的橫向截面。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在參照圖示了根據(jù)本實(shí)用新型的散熱設(shè)備1的示例性實(shí)施例的圖1。

散熱設(shè)備1包括：

-第一元件2，所述第一元件包括多個翅片3并且被以針對其熱交換能力選擇的金屬材料通過擠壓方法生成；

-至少一個第二部件4，所述至少一個第二部件由熱塑性材料制成，并且包括將設(shè)備1固定在光學(xué)模塊上的至少一個固定裝置5；第二部件4被包覆模制到第一部件2上。

第一部件2的主要功能是耗散由諸如發(fā)光二極管(LED)的光源生成的熱。

為此，第一部件2包括攜帶在基部上的多個翅片3?；谟蔁峥諝庋刂崞鄬τ谥亓ψ匀幌蛏线\(yùn)動引起的對流，翅片允許由光學(xué)模塊的光源生成的熱被耗散。

因此，翅片3越精細(xì)，第一部件2可以包括越多的翅片3并且，因此，第一部件與空氣的交換表面越大，允許優(yōu)化在翅片的表面和空氣之間發(fā)生的熱交換，從而當(dāng)空氣與翅片接觸時，所述空氣被再加熱。

第一部件2被通過擠壓方法生成，由于該種類的方法允許非常精細(xì)的翅片被生成，從而最大化第一部件2和空氣之間的交換表面。該種類的擠壓方法是以下過程，在所述過程中，壓縮材料被迫使穿過具有待獲得的零件的橫截面的模具。從而，第一部件2被連續(xù)形成。根據(jù)圖1圖示的示例，通道的截面對應(yīng)于圖2所示的第一部件2的形狀。

來自光源和由第一部件2回收的熱朝翅片3傳輸使得熱交換發(fā)生。

為此，第一部件2被以針對其熱交換能力選擇的金屬材料生成，即，其將獲得的熱朝在這種情況下為空氣的另一環(huán)境轉(zhuǎn)移的能力。

因此，下述金屬材料中的一個被優(yōu)選地用于產(chǎn)生第一部件2：鋁、鎂、銅和這些材料中的至少一個的合金。

第一部件2，熱交換器，旨在被固定到光學(xué)模塊上。

為此，設(shè)備1包括具有用于將設(shè)備1固定到光學(xué)模塊上的至少一個固定裝置5的第二部件4。

根據(jù)圖1的示例，設(shè)備包括五個固定裝置5，每個固定裝置都由能夠接收諸如鉚釘、螺釘?shù)鹊南到y(tǒng)的孔組成。

根據(jù)另一示例性實(shí)施例，固定裝置5例如是接合裝置。

熱塑性材料被使用以產(chǎn)生該第二部件4。實(shí)際上，該材料允許零件通過模制被生成，并且能使零件具有被精細(xì)地生產(chǎn)的復(fù)雜形狀。

為將該第二部件4增加至第一部件2，第二部件4被包覆模制到第一部件2上。這也允許第二部件4在部件4被添加至第一部件2的同時被生成。

例如，第一部件2可以被放置在壓縮模型的腔中，然后熱塑性材料可以定位在腔中。模型被閉合，并且壓力被施加以使材料流動，使得材料適合腔的形狀，同時對第一部件2包覆模制。

第一部件2同樣地可以被放置在注射模型的腔中。模型然后被閉合，并且熱塑性材料以此方式被噴射，使得熱塑性材料適合腔的形狀，同時對第一部件2包覆模制。

該種類的包覆模制的結(jié)果如圖2所示。

根據(jù)圖2的示例性實(shí)施例，第一部件2包括從支撐所述翅片的基部垂直于翅片延伸的側(cè)向延伸部。這些延伸部允許保持部件2、4從而便于包覆模制。

此外，這些延伸部允許第一部件2的其余部分處于自由狀態(tài)，使得所述其余部分執(zhí)行其與空氣熱交換的熱交換器的功能并且很好地執(zhí)行其散熱功能。

根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，使用的熱塑性材料是導(dǎo)熱的，以改善散熱設(shè)備1的熱性能，使該設(shè)備成為較高熱性能設(shè)備。

該設(shè)備1提供與在本領(lǐng)域已知的設(shè)備相比雙重的優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備1具有與設(shè)備的機(jī)加工的便利性組合而整體上增加的熱性能。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員熟悉導(dǎo)熱的熱塑性材料。

在本實(shí)用新型的框架中，熱塑性材料優(yōu)選地被選擇，其導(dǎo)熱率大于10W.m^-1.K^-1。導(dǎo)熱率表示在1開/米的溫度梯度下每單位表面和時間內(nèi)轉(zhuǎn)移的熱能的量。

包括熱塑性樹脂和填充物的熱塑性材料可以被使用，其特性、形狀和尺寸被選擇以增加單獨(dú)有樹脂時的導(dǎo)熱率。

從包括以下各項(xiàng)的組中選擇的熱塑性樹脂可以被使用：聚酰胺、 聚乙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚鄰苯二甲酰胺、聚(丙烯酸)。

從包括以下各項(xiàng)的組中選擇的填充物可以被使用：納米顆粒、硫化鋅、氮化硼、碳基顆粒、銅和銅合金(黃銅)。

下述導(dǎo)熱的熱塑性材料可以被使用，例如：

-諸如文件US7902283中描述的組合物。該種類的組合物包括聚酰胺基體(matrix)和分散在基體中的硫化鋅。

-諸如文件WO0196458中描述的組合物。該種類的組合物包括具有顆粒的基體，顆粒的形狀和尺寸被選擇以獲得具有較低填充率的導(dǎo)熱率。

-諸如文件US6162849中描述的組合物。該種類的組合物包括熱塑性聚合物，熱塑性聚合物在重量上至少60％是至少50微米的平均尺寸的氮化硼粉末和粘合劑的混合物。該種類的組合物具有大于15W.m^-1.K^-1的導(dǎo)熱率。

-諸如文件US8685534中描述的組合物。該種類的組合物包括樹脂基體和具有增加的導(dǎo)熱率的填充物。具有增加的導(dǎo)熱率的填充物與基體連續(xù)形成有機(jī)-無機(jī)復(fù)合物，并且填充物具有在3和100之間的縱橫比。填充物大致地均勻分布在基體中并且基本在相同方向上對準(zhǔn)。

-諸如文件US821662中描述的組合物。該種類的組合物包括高度結(jié)構(gòu)化的樹脂基體和具有較高導(dǎo)熱率的填充物。具有較高導(dǎo)熱率的填充物具有在1nm和1000nm之間的長度，并且具有在3和100之間的縱橫比。

-諸如文件KR101139412中描述的組合物。該種類的組合物包括重量占30％至80％的熱塑性樹脂，重量占10％至60％的包括球形和板形的絕緣填充物的混合物和重量占10％至50％的無機(jī)纖維。

根據(jù)本實(shí)用新型的散熱設(shè)備1旨在裝配在機(jī)動車輛前燈的至少一個光學(xué)模塊中。

本實(shí)用新型同樣地涉及包括根據(jù)本實(shí)用新型的至少一個散熱設(shè)備1的機(jī)動車輛光學(xué)模塊。

該光學(xué)模塊可以同樣地包括具有至少一個發(fā)光二極管(LED)的 至少一個光源。

本實(shí)用新型同樣地涉及生成根據(jù)本實(shí)用新型的散熱設(shè)備1的方法。方法包括以下步驟：

-包括多個肋部3的第一部件2被以針對其熱交換能力選擇的金屬材料借助于擠壓方法生成；

-通過以熱塑性材料形成的至少一個第二部件4而在第一部件上執(zhí)行包覆模制，第二部件4包括用于將設(shè)備1固定在光學(xué)模塊上的至少一個固定裝置5。

根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，導(dǎo)熱的熱塑性材料被使用。

例如，包括從具有以下各項(xiàng)的組中選擇的熱塑性樹脂的導(dǎo)熱的熱塑性材料可以被使用：聚酰胺、聚乙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚鄰苯二甲酰胺、聚(丙烯酸)。

該樹脂可以與從具有以下各項(xiàng)的組中單獨(dú)或組合選擇的填充物相關(guān)聯(lián)：納米顆粒、硫化鋅、氮化硼、碳基顆粒、銅和銅合金(黃銅)。